JPH08115852A - 固体電解コンデンサにおけるコンデンサ素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 固体電解コンデンサ２０におけるコンデンサ
素子１２を、当該コンデンサ素子のチップ片１３の体積
を大きくした状態で製造する。 【構成】 コンデンサ素子１２のチップ片１３から突出
する陽極棒１４の付け根部に、撥水性部材１５を装着し
て、五酸化タンタル等の誘電体膜の形成と、二酸化マン
ガン等の金属酸化物による固体電解質層の形成とを行
い、次いで、前記陽極棒に装着した撥水性部材をチップ
片から離れる方向にずらせたのち、前記チップ片に対す
る銀又はニッケル等の金属膜を形成し、次いで、前記陽
極棒を、前記リング体よりもチップ片側の箇所において
切断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、タンタル固体電解コン
デンサ又はアルミ固体電解コンデンサ等の固体電解コン
デンサにおいて、そのコンデンサ素子を製造する方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種の固体電解コンデンサに
使用するコンデンサ素子１を製造するに際しては、先
づ、タンタル等の金属粉末を、図１０に示すように、多
孔質のチップ片２に、当該チップ片２内にタンタル等の
金属製の陽極棒３の一部を埋設するようにして固め成形
したのち焼結し、このコンデンサ素子１を、図１１に示
すように、りん酸水溶液Ａ等の化成液に浸漬することに
よって、多孔質のチップ片２の内部にりん酸水溶液Ａ等
の化成液を浸透した状態で直流電流を印加して陽極酸化
を行うことにより、当該チップ片２における各金属粉末
の表面及び前記陽極棒３における一部の表面に、五酸化
タンタル等の誘電体膜４を形成する。

【０００３】次いで、前記五酸化タンタル等の誘電体膜
４を形成する工程を完了した前記コンデンサ素子１を、
図１２に示すように、硝酸マンガン水溶液Ｂに対して、
当該コンデンサ素子１におけるチップ片２の上端面２ａ
が硝酸マンガン水溶液の液面よりも低くならない状態ま
で浸漬して、硝酸マンガン水溶液Ｂをチップ片２の内部
まで浸透したのち引き揚げて焼成にて酸化して二酸化マ
ンガンにすることを複数回にわたって繰り返すことによ
り、二酸化マンガン等の固体電解質層５を形成する。

【０００４】そして、前記コンデンサ素子１のチップ片
２における表面のうち前記陽極棒３が突出する上端面２
ａを除く表面に、グラファイト膜を下地として銀又はニ
ッケル等の金属膜を形成することによって、陰極側の電
極膜を形成すると言う方法が採用されている。ところ
で、前記コンデンサ素子１の製造工程において、前記五
酸化タンタル等の誘電体膜４を形成したのち、金属酸化
物による固体電解質層５を形成するとき、硝酸マンガン
水溶液が、陽極棒３の部分まで染み上がり、焼成にて酸
化して二酸化マンガンになることにより、この固体電解
質層５の陽極棒３に対する電気絶縁性が損なわれること
により、不良品の発生率が高くなる。

【０００５】そこで、従来は、コンデンサ素子１におけ
る陽極棒３のうちチップ片２に対する付け根部に、図１
３に示すように、撥水性合成樹脂製のリング体Ｃを被嵌
し、この状態で、五酸化タンタル等の誘電体膜４の形成
を行うことにより、前記の染み上がりを、撥水性合成樹
脂製のリング体Ｃにて防止するようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来において
は、陽極棒３に対して撥水性合成樹脂製のリング体Ｃを
被嵌した状態のまま金属膜の形成工程、及び固体電解コ
ンデンサの組立て工程に移行するようにしているので、 ．コンデンサ素子１のチップ片２における表面のうち
陽極棒３が突出する上端面２ａを除く表面に金属膜を形
成するに際して、チップ片２を金属ペースト中に浸漬し
たとき、金属ペスートが、当該金属ペーストと親和性の
良い前記撥水性合成樹脂製リング体Ｃを伝って陽極棒３
にまで染み上がり、電気絶縁性が損なわれることになる
から、金属膜を形成する場合において不良品の発生率
が、リング体を使用することで高くなる。

【０００７】．前記金属ペーストの染み上がりの回避
には、リング体Ｃの直径をチップ片２よりも充分に小さ
くすることが必要であるが、前記リング体Ｃの直径は、
その製作等の関係より、０．６ｍｍ以下にすることがで
きないので、製造することのできるチップ片の小型化
が、前記リング体によって妨げられる。 ．リング体Ｃを使用した従来の方法によって製造され
たコンデンサ素子１を使用して図１４に示すような固体
電解コンデンサ１０（前記コンデンサ素子１を、左右一
対のリード端子６，７の間に、当該コンデンサ素子１に
おける陽極棒３を一方のリード端子６に固着し、チップ
片２を他方のリード端子７に、直接又は安全ヒューズを
介して接続するように配設したのち、これの全体を、合
成樹脂製のモールド部８にてパッケージしたもの）を組
み立てるに際しては、コンデンサ素子１におけるチップ
片２の上端面２ａと一方のリード端子６との間の隙間寸
法Ｔを、その間に前記撥水性合成樹脂製のリング体Ｃが
入るように大きくしなければならないから、前記固体電
解コンデンサ１０における全長寸法Ｌが決まっている場
合には、コンデンサ素子１におけるチップ片２の長さ寸
法Ｗを、前記隙間寸法Ｔの分だけ小さくしなければなら
ず、チップ片２における体積が減少し、ひいては、固体
電解コンデンサ１０における容量が小さくなるのであ
り、また、固体電解コンデンサ１０における容量が決ま
っている場合には、その全長寸法Ｌを、前記隙間寸法Ｔ
の分だけ大きくしなければならず、大型化を招来する。 と言う問題があった。

【０００８】本発明は、これらの問題を解消できるコン
デンサ素子の製造方法を提供することを技術的課題とす
るものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この技術的課題を達成す
るため本発明における「請求項１」は、「コンデンサ素
子におけるチップ片の上端面から突出する陽極棒のうち
前記チップ片の付け根部に、撥水性部材を装着し、この
状態で、前記コンデンサ素子に対する誘電体膜の形成
と、前記チップ片に対する金属酸化物による固体電解質
層の形成とを行い、次いで、前記陽極棒に装着した撥水
性部材をチップ片から離れる方向にずらせたのち、前記
チップ片に対する金属膜を形成し、次いで、前記陽極棒
を、前記撥水性部材よりもチップ片側の箇所において切
断する。」という方法を採用した。

【００１０】また、本発明における「請求項２」は、
「コンデンサ素子におけるチップ片の上端面から突出す
る陽極棒のうち前記チップ片の付け根部に、撥水性部材
を装着し、この状態で、前記コンデンサ素子に対する誘
電体膜の形成と、前記チップ片に対する金属酸化物によ
る固体電解質層の形成とを行い、更に、前記チップ片に
対する金属膜を形成し、前記陽極棒に装着した撥水性部
材をチップ片から離れる方向にずらせたのち、前記陽極
棒を、前記撥水性部材よりもチップ片側の箇所において
切断する。」という方法を採用した。

【００１１】

【作 用】このように、コンデンサ素子における陽極
棒の付け根部に対して装着した撥水性部材を、例えば五
酸化タンタル等の誘電体膜及び例えば二酸化マンガン等
の金属酸化物による固体電解質層を形成したあとにおい
て、チップ片から離れる方向にずらせることにより、そ
の後における金属膜の形成に際して、チップ片を金属ペ
ースト中に浸漬したとき、金属ペーストが、従来のよう
に、撥水性部材を伝わって陽極棒にまで染み上がること
を確実に回避することができる。

【００１２】また、コンデンサ素子における陽極棒の付
け根部に対して装着した撥水性部材を、チップ片に金属
膜を形成したあとにおいて、チップ片から離れる方向に
ずらせることにより、前記金属膜の形成に際して、当該
金属膜のうち前記撥水性部材の部分にまで染み上がった
不要の金属膜をチップ片より除去することができる。

【００１３】この場合において、前記撥水性部材を、チ
ップ片の幅寸法よりも大きい幅寸法の部分を有するよう
に形成することにより、当該撥水性部材を、チップ片か
ら離れる方向にずらせることを容易に行うができるので
ある。そして、その後において、コンデンサ素子におけ
る陽極棒を、前記撥水性部材よりもチップ片側の箇所で
切断することにより、コンデンサ素子を、その陽極棒に
撥水性部材がない状態で製造することができるのであ
る。

【００１４】

【発明の効果】従って、本発明によると、コンデンサ素
子の製造に際して、そのチップ片に対して例えば二酸化
マンガン等の金属酸化物による固体電解質層を形成する
場合における不良品の発生率を低減できることと、チッ
プ片に対して金属膜を形成する場合における不良品の発
生率を確実に低減できることとを同時に達成できるか
ら、製造に際しての歩留り率を向上できて、製造コスト
を大幅に低減できるのであり、しかも、コンデンサ素子
におけるチップ片を、前記撥水性部材の最大幅寸法より
小さくできるから、従来より遙かに小型のコンデンサ素
子を製造することができるのである。

【００１５】その上、製造されたコンデンサ素子には、
その陽極棒に撥水性部材を備えていないから、このコン
デンサ素子を使用した固体電解コンデンサにおいて、そ
の全長寸法が決められている場合には、コンデンサ素子
におけるチップ片の体積を大きくできて、大容量化を図
ることができるし、また、容量が決められている場合に
は、全長寸法を短くできて、小型化を図ることができる
効果を有する。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を、図１〜図８の図面
について説明する。この図において符号１１は、タンタ
ル又はステンレス鋼等の金属製の横バーを示し、この横
バー１１には、金属粉末を焼結したチップ片１３とこの
チップ片の上端面から突出する陽極棒１４とから成る複
数個のコンデンサ素子１２を、その陽極棒１４の上端を
溶接にて固着することによって、長手方向に沿って適宜
ピッチの間隔で装着する。

【００１７】この場合において、各コンデンサ素子１２
における陽極棒１４には、そのチップ片１３に対する付
け根部に、テトラフロロエチレン等のような撥水性合成
樹脂製で厚さ約０．２ｍｍのリング体１５を予め被嵌し
ておく。なお、このリング体１５の直径は、チップ片１
３よりも大きい寸法に構成する。そして、前記横バー１
１を、図３に示すように、りん酸水溶液等の化成液を入
れた処理槽１６の上面に、当該横バー１１の各コンデン
サ素子１２におけるチップ片１３の全体を化成液に一斉
に浸漬するように載置し、この状態で、直流電流を印加
して陽極酸化を行うことにより、当該チップ片１３にお
ける各金属粉末の表面及び前記陽極棒１４における一部
の表面に、五酸化タンタル等の誘電体膜を形成する。

【００１８】次いで、前記横バー１１を、図４に示すよ
うに、硝酸マンガン水溶液Ｂを入れた処理槽１７の上面
に、各コンデンサ素子１２におけるチップ片１３の上端
面が少なくとも硝酸マンガン水溶液の液面よりも低くな
らない状態まで浸漬するように載置して、硝酸マンガン
水溶液Ｂをチップ片１３の内部まで浸透したのち引き揚
げて焼成にて酸化して二酸化マンガンにすることを複数
回にわたって繰り返すことにより、二酸化マンガン等の
固体電解質層を形成するのであり、この場合において、
各コンデンサ素子１２における陽極棒１４に被嵌したリ
ング体１５が、硝酸マンガン水溶液Ｂの染み上がりを阻
止する作用を行う。

【００１９】このようにして横バー１１における各コン
デンサ素子１２のチップ片１３に二酸化マンガン等の固
体電解質層を形成したあと、各コンデンサ素子１２を、
図５〜図７に示すように、ずらせ部材１８に穿設したス
リット孔１８ａ内に押し込む等することにより、各コン
デンサ素子１２における陽極棒１４に被嵌したリング体
１５を、チップ片１３から離れるようにずらせる。な
お、このリング体１５のずらせは、当該リング体１５
を、横バー１１の方向に引っ張るようにして行っても良
い。

【００２０】そして、この状態で、横バー１１の各コン
デンサ素子１２におけるチップ片１３を、これにグラフ
ァイトを塗布したのち金属ペーストに浸漬することによ
って、金属膜を形成するのであり、この場合において、
前記二酸化マンガン等の金属酸化物による固体電解質層
を形成するときに使用したリング体１５は、チップ片１
３から離れた部位に位置しているから、このリング体１
５を伝っての前記金属ペーストの染み上がりが発生する
ことがないのである。

【００２１】次いで、この金属膜等による陰極側電極膜
の形成が完了すると、図８に示すように、横バー１１の
各コンデンサ素子１２における陽極棒１４を、前記リン
グ体１５よりもチップ片１３側における切断線１９の箇
所において切断することにより、各コンデンサ素子１２
を、横バー１１から切り離すのである。このように製造
されたコンデンサ素子１２は、その陽極棒１４にリング
体１５を備えていないことにより、このコンデンサ素子
１２を使用して図９に示すような固体電解コンデンサ２
０（コンデンサ素子１２を、左右一対のリード端子２
１，２２の間に、当該コンデンサ素子１２における陽極
棒１４を一方のリード端子２１に固着し、チップ片１３
を他方のリード端子２２に、直接又は安全ヒューズを介
して接続するように配設したのち、これの全体を、合成
樹脂製のモールド部２３にてパッケージしたもの）を組
み立てる場合には、コンデンサ素子１２におけるチップ
片１３の上端面１３ａと一方のリード端子２１との間の
隙間寸法Ｔを、その間に従来のようにリング体を配設す
る場合よりも小さくすることができるから、その全長寸
法Ｌが決められている場合には、コンデンサ素子１２に
おけるチップ片１３の体積を大きくできて、固体電解コ
ンデンサ２０の大容量化を図ることができるし、また、
固体電解コンデンサ２０の容量が決められている場合に
は、その全長寸法Ｌを短くできて、小型化を図ることが
できるのである。

【００２２】また、別の実施例においては、二酸化マン
ガン等の固体電解質層を形成したあとにおいて、横バー
１１の各コンデンサ素子１２におけるチップ片１３を、
その各々に陽極棒１４をリング体１５を装着したままの
状態で、グラファイトを塗布したのち金属ペーストに浸
漬することによって、金属膜を形成し、この金属膜の形
成したあとにおいて、前記リング体１５をチップ片１３
から離れるようにずらせることによって、前記金属膜の
形成に際して、当該金属膜のうち前記リング体１５の部
分にまで染み上がった不要の金属膜をチップ片１４より
除去したのち、各コンデンサ素子１２を、横バー１１か
ら切り離すのである。

【００２３】なお、前記実施例のように、コンデンサ素
子１２における陽極棒１４に被嵌するリング体１５の直
径を、チップ片１３よりも大きくすることにより、この
リング体１５を、陽極棒１４に沿ってずらせることが至
極簡単にできるのである。

【００２４】本発明における撥水性部材は、上記実施例
において、リング体（円柱形状のもの）を用いている
が、例えば、立方体形状、直方体形状（板状のものを含
む）、略球形状（ラグビーボールのようなものも含む）
等の立体的な形状のものであれば、その形状を限定され
るものでない。撥水性部材がリング体の場合であれば、
その直径をチップ片よりも大きくすることにより、陽極
棒に沿ってずらせることが至極簡単にできるが、撥水性
部材がその他の上記立体的な形状であれば、チップ片の
幅寸法よりも大きい幅寸法の部分を有していれば、リン
グ体の場合と同様な効果を奏し得る。また、本発明にお
ける撥水性部材は、上記実施例において、陽極棒に被嵌
された状態で装着されているが、この装着状態は、陽極
棒との間に固体電解質層を形成するための水溶液が入り
込まない程度に陽極棒と密着した状態であり、且つ、こ
の陽極棒に沿って移動が可能なように装着されていれ
ば、これを限定されるものでない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例においてコンデンサ素子を横バ
ーに取付けた状態を示す図である。

【図２】図１のII−II視拡大断面図である。

【図３】前記コンデンサ素子に対して五酸化タンタル等
の誘電体膜を形成する処理を行っている状態を示す図で
ある。

【図４】前記コンデンサ素子に対して金属酸化物による
固体電解質層を形成する処理を行っている状態を示す図
である。

【図５】前記コンデンサ素子に使用したリング体をずら
せ移動する状態を示す図である。

【図６】図５のVI−VI視断面図である。

【図７】図５のVII −VII 視断面図である。

【図８】前記コンデンサ素子を横バーから切り離してい
る状態を示す図である。

【図９】前記コンデンサ素子を使用した固体電解コンデ
ンサの縦断正面図である。

【図１０】コンデンサ素子の斜視図である。

【図１１】前記図１０のコンデンサ素子に対して五酸化
タンタル等の誘電体膜を形成する処理を行っている状態
の図である。

【図１２】前記図１０のコンデンサ素子に対して二酸化
マンガン等の金属酸化物による固体電解質層を形成する
処理を行っている状態の図である。

【図１３】従来におけるコンデンサ素子を示す正面図で
ある。

【図１４】従来におけるコンデンサ素子を使用した固体
電解コンデンサの縦断正面図である。

【符号の説明】

１１ 横バー １２ コンデンサ素子 １３ チップ片 １４ 陽極棒 １５ リング体 １６，１７ 処理槽 １８ ずらせ部材 １９ 切断線 ２０ 固体電解コンデンサ ２１，２２ リード端子 ２３ モールド部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コンデンサ素子におけるチップ片の上端面
   から突出する陽極棒のうち前記チップ片の付け根部に、
   撥水性部材を装着し、この状態で、前記コンデンサ素子
   に対する誘電体膜の形成と、前記チップ片に対する金属
   酸化物による固体電解質層の形成とを行い、次いで、前
   記陽極棒に装着した撥水性部材をチップ片から離れる方
   向にずらせたのち、前記チップ片に対する金属膜を形成
   し、次いで、前記陽極棒を、前記撥水性部材よりもチッ
   プ片側の箇所において切断することを特徴とする固体電
   解コンデンサにおけるコンデンサ素子の製造方法。
2. 【請求項２】コンデンサ素子におけるチップ片の上端面
   から突出する陽極棒のうち前記チップ片の付け根部に、
   撥水性部材を装着し、この状態で、前記コンデンサ素子
   に対する誘電体膜の形成と、前記チップ片に対する金属
   酸化物による固体電解質層の形成とを行い、更に、前記
   チップ片に対する金属膜を形成し、前記陽極棒に装着し
   た撥水性部材をチップ片から離れる方向にずらせたの
   ち、前記陽極棒を、前記撥水性部材よりもチップ片側の
   箇所において切断することを特徴とする固体電解コンデ
   ンサにおけるコンデンサ素子の製造方法。
3. 【請求項３】「請求項１」又は「請求項２」において、
   前記撥水性部材は、チップ片の幅寸法よりも大きい幅寸
   法の部分を有することを特徴とする固体電解コンデンサ
   におけるコンデンサ素子の製造方法。